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粗糙集的过饱和多交叉口协同优化模型研究

智能系统学报 2015年第5期10卷 783-789页

作者：陈坚陈健邵毅明邓天民重庆交通大学山地城市交通系统与安全重庆市重点实验室重庆400074 重庆交通大学交通运输学院重庆400074 中国中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031

为解决现有模糊智能控制方法仅适用于单交叉口非饱和状态,满足区域交通过饱和多交叉口信号协同联动控制的需要,提出了高峰时期主通道优化控制策略。在粗糙集知识推理基础上,构建了以多交叉口状态信息为条件属性,以绿灯延长方式、绿灯延... 详细信息

为解决现有模糊智能控制方法仅适用于单交叉口非饱和状态,满足区域交通过饱和多交叉口信号协同联动控制的需要,提出了高峰时期主通道优化控制策略。在粗糙集知识推理基础上,构建了以多交叉口状态信息为条件属性,以绿灯延长方式、绿灯延长相位和绿灯延长时间3个参数为决策属性的多决策属性模糊控制模型。运用可辨识矩阵与属性频度的属性约简方法对模型进行约简,提取决策规则。实例分析表明：多交叉口主通道绿灯时间延长3-8 s能够有效提高区域交通整体通行效能,同时延长时间不仅与过饱和状态车辆最大排队长度有关,还与绿灯延长方式、绿灯延长相位存在关联,这与交警经验总结的控制规律一致。

关键词：交通工程交通控制多交叉口过饱和粗糙集决策规则

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并行云计算在多交叉口节能车速上的应用研究

并行云计算在多交叉口节能车速上的应用研究

作者：窦佳安河北工业大学

学位级别：硕士

在有信号灯的交叉路口位置,车速控制不当会造成燃油浪费并增加污染物的排放量,驾驶员判断的模糊性使其无法达到车速的最优控制。现有的车速引导技术中:一类可以引导车辆在绿灯相位顺利通过路口,但不考虑节能;另一类以能耗最优为目标,但... 详细信息

在有信号灯的交叉路口位置,车速控制不当会造成燃油浪费并增加污染物的排放量,驾驶员判断的模糊性使其无法达到车速的最优控制。现有的车速引导技术中:一类可以引导车辆在绿灯相位顺利通过路口,但不考虑节能;另一类以能耗最优为目标,但运算耗时普遍较高,实时应用性较差。针对第二类车速引导技术的弊端,本文提出了一种基于并行云计算思想的改进动态规划算法。该算法以降低通行能耗为目标,同时利用并行化策略降低运算时间。本文做了三个主要的研究工作:1)采用并行分布式云计算的思想改进传统DP算法。现有的交叉口节能车速引导策略计算耗时普遍较高,为解决该问题,使用创新方法对DP的遍历域进行划分、针对性地设置边界条件,使得原本只能串行计算的任务实现了并行化,为节约计算时间提供了技术条件。2)将改进DP算法有机地融合到云服务器。因改进后的算法需要在具有较多内核的运算器上运行,而云服务器恰好具有动态可扩容、天然可并行的特点。将改进后的并行算法部署在云服务器,可以使二者有机结合,充分发挥并行算法的效果。本文论证了云服务器与改进DP算法结合的可行性;验证系统运行的通讯时间;比较了改进前后的运算耗时差异;为连续交叉口车辆节能车速算法及同行研究提供了平台搭建的技术支持。3)搭建了用于模拟驾驶的半实物仿真平台。为了在仿真验证阶段得到大量真实的驾驶行为,本文将转鼓试验台、Carsim软件和Simulink软件联合,搭建成半实物仿真系统。利用该系统可以采集各种道路长度、路口数量、信号配时下的驾驶员真实驾驶行为,大大提高了实验的效率,为大批量对比实验提供了可能。

关键词：智慧交通车速引导多交叉口动态规划云计算

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考虑非公交车辆延误的多交叉口公交优先研究

山西建筑 2016年第24期42卷 6-7页

作者：曹怡陈悦新河海大学土木与交通学院江苏南京210098

基于单交叉口的绝对公交优先控制信号模型,研究了多交叉口的公交优先策略,提出一种考虑乘客总延误的绿灯时间延长的公交优先控制方案,并通过实例证明,该方案提高了公交运行效率。

关键词：公交优先绿灯时间乘客总延误多交叉口

城市道路多交叉口协调控制方案设计与仿真研究

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科技创新与应用 2016年第36期6卷 1-3页

作者：李鑫星郭文荣北京联合大学北京100101

文章在对北京市朝阳区小营路、小营西路和北苑路交叉口进行实地交通调查的基础上,设计了多交叉口交通信号协调控制方案。通过交通仿真软件Trans Modele3.0对交通信号控制方案进行仿真以及对仿真结果的综合分析,文章所设计的多交叉口协... 详细信息

文章在对北京市朝阳区小营路、小营西路和北苑路交叉口进行实地交通调查的基础上,设计了多交叉口交通信号协调控制方案。通过交通仿真软件Trans Modele3.0对交通信号控制方案进行仿真以及对仿真结果的综合分析,文章所设计的多交叉口协调控制方案能够降低各交叉口的车辆延误,提高车辆的通行效率,取得了良好的交通控制效果。

关键词：多交叉口协调控制方案交通仿真 Transmodeler 通行效率

混合路权下城轨车辆多交叉口绿波带控制方法研究

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混合路权下城轨车辆多交叉口绿波带控制方法研究

流量处理能力均衡的无模型自适应迭代学习交通信号控制

2017京津冀综合交通技术创新协同发展学术研讨会

作者：张天白王冬卫吕高腾中车唐山公司技术研究中心

由于车身自身结构特点,城轨车辆的启动与制动过程、通过路口的过程较一般汽车耗时更长,因而在道路规划设计与信号配时设计过程中,如果让列车与其他一般社会车辆在同样的优先级下行驶,频繁的信号等待会增加列车的运营成本和人均延误时间... 详细信息

由于车身自身结构特点,城轨车辆的启动与制动过程、通过路口的过程较一般汽车耗时更长,因而在道路规划设计与信号配时设计过程中,如果让列车与其他一般社会车辆在同样的优先级下行驶,频繁的信号等待会增加列车的运营成本和人均延误时间。本研究从全局最优和列车优先通行的角度,建立了多交叉口绿波带模型,研究了信号配时方案和结果指标,并进行了仿真模拟验证。

关键词：混行路权多交叉口绿波带算法交通仿真

来源： cnki会议评论

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控制与决策 2024年第9期39卷 3033-3042页

作者：王洪力侯忠生青岛大学自动化学院

针对城市多交叉口系统具有强非线性、时变以及周期性等特点,同时考虑道路固有容量以及道路拥堵缓解的迫切程度等因素,在分布式控制架构下,设计基于分散估计分散控制的无模型自适应迭代学习信号配时方案.该方案通过实时调整各交叉口信号... 详细信息

针对城市多交叉口系统具有强非线性、时变以及周期性等特点,同时考虑道路固有容量以及道路拥堵缓解的迫切程度等因素,在分布式控制架构下,设计基于分散估计分散控制的无模型自适应迭代学习信号配时方案.该方案通过实时调整各交叉口信号配时来调节各路口的流量,使每个交叉口流量处理能力均衡,从而提高道路资源的利用率,达到缓解城市交通拥堵的目的.最后,通过仿真分析进一步验证了所提方案的有效性.

关键词：多交叉口无模型自适应迭代学习控制流量处理能力均衡分散估计分散控制信号配时

城市道路多交叉口排队长度数据驱动均衡控制研究

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城市道路多交叉口排队长度数据驱动均衡控制研究

作者：闫帅明河南理工大学

学位级别：硕士

随着社会机动车保有量的逐年递增,城市道路拥堵问题日益严重。交叉口控制是缓解交通压力的重要途径之一,当前城市道路上交叉口控制大部分以不同形式的单点定时且基于精确交通流模型的控制为主,在此控制条件下如果交通流剧增会出现各相... 详细信息

随着社会机动车保有量的逐年递增,城市道路拥堵问题日益严重。交叉口控制是缓解交通压力的重要途径之一,当前城市道路上交叉口控制大部分以不同形式的单点定时且基于精确交通流模型的控制为主,在此控制条件下如果交通流剧增会出现各相位车辆排队长度差异过大的情况。因此需要考虑对城市道路多交叉口实现排队长度均衡控制,来提高交通路网是使用效率。排队长度均衡控制是一种通过调节信号配时方法来调节排队长度,从而解决多交叉口的排队长度均衡问题的方法。此外大多控制方法是基于精确道路交通流模型进行的,很难适应多交叉口路网系统的时变性、强非线性和周期性等特点。所以本文提出对城市道路多交叉口排队长度数据驱动均衡控制研究。本文主要工作如下:第一、在考虑到多交叉口系统中点与点之间的长度、车辆密度度等因素对排队长度影响的前提条件下,建立多交叉口数据流模型。基于COM接口实现MATLAB与VISSIM之间的通讯,建立MATLAB-VISSIM联合仿真平台。第二、通过VISSIM产生的各交叉口排队长度,以排队长度均衡为控制目标,各相位绿灯时长为控制输入,提出了基于无模型自适应控制(Model Free Adaptive Control,MFAC)的城市道路多交叉口的排队长度均衡控制方案并通过联合仿真平台对算法进行验证。第三、对于具有可重复性、强非线性以及不确定性特点的交叉口交通系统,存在着建模困难、学习增益设置等问题。在介绍无模型自适应迭代学习控制(Model Free Adaptive Iterative Learning Control,MFAILC)方法的基础上,研究了在多交叉口排队长度均衡控制方案,并通过MATLAB-VISSIM联合仿真平台验证了所提出方案的可行性。第四、基于上述控制方法,考虑在多交叉口控制中受到通讯影响造成的数据丢包问题,提出了数据丢包下多交口MFAILC排队长度均衡控制。首先提出了数据丢包下仅利用系统输入输出数据构造的控制器。其次,考虑到数据丢失对系统控制性能的影响,进一步设计了数据丢包补偿算法。最后通过MATLAB-VISSIM仿真平台验证算法的有效性。

关键词：道路拥堵 MATLAB-VISSIM联合仿真多交叉口 MFAC MFAILC 数据丢包补偿

基于量子粒子群算法的多交叉口信号协调控制研究

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基于量子粒子群算法的多交叉口信号协调控制研究

作者：夏学成广东工业大学

学位级别：硕士

随着道路拥堵状况日益加深;交通信号控制研究作为缓解城市交通的重要手段,受到各方面的关注;本文分别以排队车辆数最少、平均停车延误、停车率等性能指标建立了单交叉口信号配时优化模型，同时对于多交叉口控制,建立了2×2多交叉口的交... 详细信息

随着道路拥堵状况日益加深;交通信号控制研究作为缓解城市交通的重要手段,受到各方面的关注;本文分别以排队车辆数最少、平均停车延误、停车率等性能指标建立了单交叉口信号配时优化模型，同时对于多交叉口控制,建立了2×2多交叉口的交通控制模型,并采用改进量子粒子群算法对模型进行求解,具体如下1.定周期下,建立了以周期内排队车辆数为性能指标的单交叉口控制模型,利用量子粒子群算法的高效收敛性和稳定性,进行模型求解,通过与固定配时比较,该控制办法具有较大的控制优势。2.提出了一种与基于平均停车延误指标的单交叉口信号配时优化问题的TSP模型,并采用基于选择的量子粒子群算法进行对比仿真实验。结果表明基于选择的量子粒子群算法应用于单交叉口信号配时可以提高交叉路口通行能力,减少车辆延误,达到交通信号实时优化控制的目的。3.建立以周期内排队车辆数、车辆平均停车延误、停车率为性能指标的多目标优化模型,采用柯西变异-QPSO进行模型求解,很好的克服了搜索的早熟问题,仿真结果表明算法是有效的4.针对多交叉口的控制问题,通过研究道路交通流特征,以路网内的排队车辆数最少为优化目标,建立了2×2交叉口的交通控制模型,利用混沌的随机和不重复遍历特性,对量子粒子群算法进行改进,提高算法的全局搜索能力,克服早熟收敛。通过仿真分析,模型和求解算法都是有效的。

关键词：交通多交叉口信号控制量子粒子群算法

分散估计分散控制型MFAC在多交叉口中的应用及半实物验证

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分散估计分散控制型MFAC在多交叉口中的应用及半实物验证

作者：吴亚梅北京交通大学

学位级别：硕士

交叉口被称为城市路网的“咽喉地带”,作为不同方向的车流聚集和消散的地方,其不仅是交通拥堵的症结所在,也是最易发生交通事故的地方。若交叉口处信号配时不当,则容易诱发拥堵或事故,进而影响整条干线甚至附近整个区域的交通运行状况... 详细信息

交叉口被称为城市路网的“咽喉地带”,作为不同方向的车流聚集和消散的地方,其不仅是交通拥堵的症结所在,也是最易发生交通事故的地方。若交叉口处信号配时不当,则容易诱发拥堵或事故,进而影响整条干线甚至附近整个区域的交通运行状况。所以改善交通管控措施,尤其是改进交叉口信号控制方案,对提高城市道路交通的通畅性和安全性具有重大意义。交通路网是一个复杂的系统,很难建立其精确的数学模型,基于此,本文采用分散估计分散控制型无模型自适应控制(MFAC)算法对多交叉口信号系统进行控制。该算法不需对交通系统进行数学建模,且其采用分散控制思想设计控制器,较集中式控制器更为简单、实用。本文的主要内容如下:首先,基于原始的分散估计分散控制型MFAC算法,并考虑此算法在实际应用过程中的问题,本文对原算法进行了改进。第一,考虑到交叉口之间的距离对互联影响项的作用,提出了“距离惩罚因子”的概念;第二,为防止绿灯时间变化过大对交通状态产生不良影响,加入了对绿灯时间变化的约束。其次,利用VISSIM微观交通仿真软件对北京市望京地区部分区域路网的信号控制问题进行了仿真研究。在算法实现方面,采用了 VB和Matlab混合编程的方法。仿真结果表明,该控制算法能够有效地对VISSIM中的多交叉口路网信号系统进行控制,并且取得了良好的控制效果。最后,采用杭州鼎鹏交通科技有限公司研发的“GRANDTRANS”系列交通控制系统,进行半实物仿真平台的搭建,对此系统进行了二次开发,验证了该控制算法在真实的交通信号控制器上的可行性和有效性。

关键词：多交叉口无模型自适应控制区域控制 VISSIM仿真半实物仿真